良许Linux教程网 干货合集 Python 对负数的存储方式和 c++/c/java 的不同点

Python 对负数的存储方式和 c++/c/java 的不同点

Python 中的整型是补码形式存储的 Python 中 bin 一个负数(十进制表示),输出的是它的原码的二进制表示加上个负号,方便查看 Python 中 bin 一个负数(十六进制表示),输出的是对应的二进制表示。

Python 和 c++/c/java 对于负数的存储方式对比Python 和 c++/c/java 对于负数的存储方式对比

1、在 python 里面,负数的存储方式 实例

a = bin(-3)
print(a)

a = bin(3)
print(a)

b = bin(-3 & 0xffffffff)
print(b)

c = bin(0xfffffffd)
print(c)

//输出
//-0b11
//0b11
//0b11111111111111111111111111111101
//0b11111111111111111111111111111101

也就是说:

Python 中的整型是补码形式存储的
Python 中 bin 一个负数(十进制表示),输出的是它的原码的二进制表示加上个负号,方便查看
Python 中 bin 一个负数(十六进制表示),输出的是对应的二进制表示。

所以你为了获得负数(十进制表示)的补码,需要手动将其和十六进制数 0xfffffffd 进行按位与操作,得到结果也是个十六进制数,再交给 bin() 进行输出,得到的才是你想要的补码表示。

2、但是在c/c++/java里面负数都是以补码的形式进行存储的,《计算机原理》显示,计算机内部采用2的补码(Two’s Complement)表示负数。

3、这就出现了在Python里面需要将负数和0xffffffff进行与操作,来去掉负数前面的负号,可以理解为超过32位的东西就不进行考虑了,这进行与操作的具体步骤是:如果是正数,直接与;如果是负数,先去掉最前面的负号,再取反,再加1,再进行与操作。从而得到负数的补码。

因此对于输出的a我们也要进行截断,但是不能简单粗暴地直接&0xffffffff, 因为这样做的话-1加1是对了,结果是正数的也没问题,但是如果本来结果是负数的,这样就又出奇怪结果了。最后真正的解决方案如下:

实例

def getSum(a,b):
    while b!=0:
        ta = a
        a = a^b
        b = ((ta&b)>31
    if hibit==1:
        return -(((~a)+1)&0xffffffff)
    else:
        return a&0xffffffff

其原理是先通过第32位符号位判断是否负数,是负数则先去反加1再截断,最后加上负号;正数则直接截断。结果号称简洁,容易的Python版本变成了这样,太奇葩了。

4、所以可以查看自己的写的剑指Offer的:二进制中1的个数的求解。对于c++程序和python程序的区别(负数补码的区别)。

而且在这道题目里面,还要注意和1相减进行与操作的计算方式求解个数

5、求解二进制中1的个数,用python写,就是这样的

实例

class Solution:
   def NumberOf1(self, n):
       # write code here
       if n#这个是python里面的,python和别的语言存储负数的格式有点区别
       temp=0x00000001
       count=0
       for i in range(64):
           if n&temp:
               count=count+1
           temp=tempreturn count

6、(另一个题,但是也是按位操作)二进制(64位)中有且只有1个1(想要时间复杂度的低的关键),求解这个数字的的第几位是那个1。比如输入8,输出4。

方法1:O(n)的时间复杂度

实例

def search_1(input_n):
   if input_nfor i in range(64):
       if input_n&temp:
           return i+1
       temp=tempreturn 0

方法2:O(logn),主要是使用二分法求解,但是关键的一点是需要判断他的值的大小。其实也可以使用math.log(input_n,2)进行求解(但是这个库函数的时间复杂度就不太清楚了)

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良许

作者: 良许

良许,世界500强企业Linux开发工程师,公众号【良许Linux】的作者,全网拥有超30W粉丝。个人标签:创业者,CSDN学院讲师,副业达人,流量玩家,摄影爱好者。
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